Les avions hybrides déjà viables pour des vols jusqu’à 350 km

Une recherche du Centre aérospatial allemand (DLR) prouve la viabilté des avions hybrides pour les courtes distances.

Après le premier petit avion électrifié, la prochaine grande étape du vol électrique sera dans la classe des avions de 19 places. Le Centre aérospatial allemand (DLR), en collaboration avec la Bauhaus Luftfahrt, a maintenant analysé dans le cadre du projet CoCoRe (coopération pour la recherche sur les transports en commutation) quelles sont les possibilités et le potentiel dans le domaine des hybrides-électriques de 19 places. Cela montre que les moteurs électriques pour les courtes distances souvent parcourues jusqu’à 350 kilomètres peuvent être utilisés dans cette classe de manière à réduire les émissions de CO2. À l’avenir, cette zone comprendra également des liaisons en taxi aérien à partir d’aéroports dans des villes moyennes moins bien connectées, et bien sûr toutes sortes d’avion privé.

Batteries sur châssis améliorés

Aujourd’hui, environ 3 000 avions de classe Commuter, ou pour distances courtes, sont utilisés dans le monde, avec seulement un peu plus d’une douzaine de 19 places livrées dans le secteur civil ces dernières années. «Dans notre étude, nous avons examiné un exemple de configuration qui, avec quelques modifications, ressemble étroitement au Do-228 de 19 places actuellement en vol, et en particulier au Jetstream 31», explique Wolfgang Grimme, chef de projet du DLR Institute of Airport Management et transport aérien. Dans leur conception, les chercheurs ont notamment modifié les nacelles du train d’atterrissage, qui ont été étendues au-dessus des ailes pour accueillir des blocs de batterie rapidement remplaçables. “Cela signifie que nous avons le poids des batteries relativement lourdes exactement là où il est le plus commodément situé dans l’avion pendant le décollage et l’atterrissage – directement au-dessus du train d’atterrissage. Cela signifie que les batteries vides peuvent être changées rapidement et facilement dans un aéroport.”

Limités par le poids des batteries de deux tonnes avec une masse totale au décollage de 8,6 tonnes, les chercheurs supposent dans leur concept une autonomie entièrement électrique de 200 kilomètres. Selon les besoins, cela peut être étendu à une portée de plus de 1000 kilomètres avec deux prolongateurs de portée sous la forme d’une turbine à gaz qui peut être couplée et découplée avec l’hélice respective. “Selon nos recherches, les 19 places parcourent 56% des distances sous 200 kilomètres et 83% sous 350 kilomètres dans le monde, de sorte que cette combinaison de vol entièrement électrique, complétée par un prolongateur d’autonomie, évite déjà une grande partie des émissions de CO2 dans le domaine des avions de banlieue “, explique le Dr Annika Paul du Bauhaus Luftfahrt. Le prolongateur d’autonomie est également crucial pour la sécurité d’un tel avion électrifié, car en cas d’urgence, si un autre aéroport éloigné devait être atteint par mauvais temps, cela permet une autonomie supplémentaire nécessaire. Le prolongateur d’autonomie permet donc un vol entièrement électrique plus long car la batterie n’a pas à être utilisée pour les réserves », ajoute Georgi Atanasov du DLR Institute of System Architecture in aviation.

Avec de nouvelles améliorations de la capacité de stockage des batteries à l’avenir, une autonomie purement électrique sur 200 kilomètres avec le même poids de batterie est également envisageable. En outre, le développement particulièrement coûteux de nouvelles configurations d’aéronefs, par exemple avec de nombreuses hélices électriques distribuées sur les ailes, en combinaison avec une construction d’avions moderne et plus légère, élargirait également la gamme de vol entièrement électrique. Pour ces raisons, des vols entièrement électriques de plus de 400 kilomètres sont envisageables à l’avenir.

Connecter directement les villes moyennes

En plus d’analyser les possibilités techniques, les chercheurs du projet CoCoRe ont également réalisé une analyse de marché des champs d’application possibles pour les avions de transport électrique. En plus de l’application classique répandue, comme petits avions de ravitaillement pour les régions éloignées à faible trafic de passagers, comme au Canada, les chercheurs ont également identifié le besoin de villes moyennes en Europe qui ont des connexions directes inadéquates avec les grandes régions métropolitaines, entre autres. Un service de taxi aérien régional économiquement viable à partir de petits aéroports serait envisageable pour ces villes. Pour de tels scénarios, le faible nombre d’environ 1 000 cycles de charge des batteries et les prix relativement bas du CO2 ont jusqu’à présent été économiquement pénalisants par rapport aux avions conventionnels. Si ces facteurs augmentent à l’avenir, les perspectives économiques d’emploi des avions électriques augmenteront également.

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